Galvenā atšķirība starp jonu un metāliskām cietām vielām ir tā, ka jonu cietās vielas būtībā satur katjonus un anjonus, savukārt metāliskās cietās vielas satur metāla atomus un brīvos elektronus.
Gan jonu cietās vielas, gan metāliskas cietās vielas ir cietā stāvoklī. Taču tie atšķiras viens no otra gan pēc sastāva, gan pēc īpašībām.
Kas ir jonu cietās vielas?
Joniskās cietās vielas ir ķīmiski savienojumi, kas satur katjonus un anjonus. Šos jonus satur kopā elektrostatiskie spēki. Mēs šos spēkus saucam par jonu saitēm. Joni saistās viens ar otru tādā veidā, ka kopējais savienojums ir neitrāls (nav negatīva vai pozitīva lādiņa). Šeit katjonu skaits, kas ieskauj anjonu un otrādi, var atšķirties atkarībā no katjona un anjona lādiņa.
Attēls 01: jonu cietvielu spēcīga kristāliskā struktūra
Joni cietajā vielā var būt vienkārši joni, piemēram, nātrija joni un hlorīda joni (nātrija hlorīda jonu savienojumā vai sālī), vai arī var būt sarežģīti joni, piemēram, poliatomu joni, t.i., amonija joni. Šīs cietās vielas pastāv kā trīsdimensiju tīkli, un parasti tām ir kristāliska struktūra.
Turklāt jonu cietās vielas, kas satur ūdeņraža jonus, ir skābes, un tās, kas satur hidroksīda jonus, ir bāzes. Jonu cietās vielas, kas nesatur nevienu no šiem joniem, sauc par sāļiem. Sāls savienojumi veidojas skābju-bāzes reakcijās. Turklāt jonu cietās vielas var veidoties arī iztvaicējot (noņemot šķīdinātāju, joni kristalizēsies cietā vielā), nokrišņiem, cietvielu reakcijām utt.
Parasti jonu cietajām vielām ir ļoti augsta kušanas un viršanas temperatūra, jo tām ir spēcīga 3D tīkla struktūra, kuru ir ļoti grūti sadalīt. Šīs cietās vielas parasti ir arī cietas un trauslas. Turklāt šīs jonu cietās vielas ir elektriski izolējošas, taču, izkausējot vai izšķīdinot, tās kļūst ļoti vadošas, jo tiek atbrīvoti joni.
Kas ir metāliskas cietvielas?
Metāliskas cietvielas ir cieti savienojumi, kas satur metāla atomus un elektronus ap tiem. Metāli ir labi metālisku cietvielu piemēri. Šo cieto vielu metāla atomi tiek turēti kopā, izmantojot metāla saites. Metāla atomi pastāv kā katjoni ar pozitīvu elektrisko lādiņu, un šie atomi ir iegremdēti elektronu jūrā. Šie elektroni nāk no metāla atomiem katjonu veidošanās laikā.
Attēls 02: Gallija metāls cietā stāvoklī
Tas nozīmē, ka metāla atomi veido katjonus, atbrīvojot valences elektronus, un šie elektroni atrodas ap metāla jonu delokalizētā stāvoklī, un šie elektroni liek metāla atomiem turēt kopā.
Kāda ir atšķirība starp jonu un metālisku cietvielu?
Gan jonu cietās vielas, gan metāliskas cietās vielas ir cietā stāvoklī, taču tās atšķiras viena no otras pēc sastāva un īpašībām. Galvenā atšķirība starp jonu un metāliskām cietām vielām ir tā, ka jonu cietās vielas būtībā satur katjonus un anjonus, savukārt cietās metāliskās vielas satur metāla atomus un brīvos elektronus.
Turklāt jonu cietajām vielām ir elektrostatiskais pievilkšanās spēks starp katjoniem un anjoniem, savukārt metāliskām cietām vielām ir metāliskas saites. Ņemot vērā īpašības, jonu cietās vielas ir cietas un trauslas, savukārt metāliskas cietas vielas ir cietas, kaļamas un kaļamas.
Tālāk esošajā infografikā ir apkopota atšķirība starp jonu un metāliskām cietām vielām.
Kopsavilkums - jonu pret metālisku cietvielu
Gan jonu cietās vielas, gan metāliskas cietās vielas ir cietā stāvoklī, taču tās atšķiras viena no otras pēc sastāva, kas arī rada to atšķirīgās īpašības. Galvenā atšķirība starp jonu un metāliskām cietām vielām ir tā, ka jonu cietās vielas būtībā satur katjonus un anjonus, savukārt metāliskās cietās vielas satur metāla atomus un brīvos elektronus. Turklāt jonu cietajām vielām ir elektrostatiskais pievilkšanās spēks starp katjoniem un anjoniem, bet cietās metāliskās vielās ir metāliskas saites.
